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都市家教　138
三角函数查询表探讨新课程下高中物理实验创新的意义
365000　三明市第九中学　福建　三明　刘海鹄
【摘　要】物理实验，是我们进行物理教学的一个重要手段。无论物理规律的发现，还是物理理论的验证，都要靠实验。故教学上对实验进行创新，提高学生的动手实验技能、创新意识、小组合作交流的能力、积极探索实验的精神，具有重要的实际意义。让学生学会判断实验的误差来源分析，利用已知的实验
器材，能做到独立思考和设计实验，领会实验的精髓。
【关键词】创新实验；新课程；高中物理在新课程大背景下，物理作为一门重要的实验科学，它与社会生活联系紧密，是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。在物理学中，每个规律，概念，公式，定律的发现，都是以实验为基础。物理实验及其教学是物理课程教学的一个重要组成部分，是学生理解基础知识，形成基本技能，培养学生的观察和实验能力，培养实事求是的科学态度，激发学生兴趣，树立科学思想，形成科学态度所不可或缺的。可见物理实验是我们达到教学目的的一个重要手段。因为无论物理规律的发现，还是物理理论的验证，都要靠实验。故教学上对实验进行创新，提高学生的动手实验技能、创新意识、小组合作交流的能力、积极探索实验的精神，具有重要的意义。
一、将探究性实验融入教学过程中，培养学生的创新意识
探究性学习是学生在教师的指导下，以类似科学研究的方式，去主动获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动。探究性学习的一个重要特征就是主动性。在现在教学中，很大一部分教师在进行实验教学的时，已经把实验原理，实验步骤，实验方法，实验数据的处理都事先告知学生，这样的实验只是让学生在老师的指引下，按照教师的思路进行一些规律的验证。这样的实验效果可想而知，学生只能对所做的实验进行观察和了解，并不能掌握，好一些的学生可能会懂得实验的数据处理，完成实验报告，但没办法培养学生的设计实验的本领，探究实验本质的积极意识，也忽视了对实验方法，实验兴趣，对待
实验态度的培养。所以我们在教学中要突出学生的主体地位，培养学生的创新能力，教师应对实验教学进行创新设计，让学生积极参与其中，动手动脑，要发掘物理实验中巧妙的构思和方法，以不同时期教学实验为依托，拓宽其思路，挖掘其内在联系，通过形式多样的实验活动来培养学生的创新意识，创新能力。
二、对实验仪器进行创新，培养学生的动手能力
我们可以通过一些自制实验仪器，让学生了解实验的原理，实验的要求，让学生感受从70年代到现在物理实验的设计改良，让学生学会判断实验的误差问题，从而做到独立思考和设计实验，来领会实验的精髓。
例如：平抛运动实验研究是高中物理中一个非常重要的实验，在这个实验中，新课标要求：①设法描绘某物体做平抛运动的轨迹；②通过轨迹
研究平抛运动的特点（包括判断平抛运动的轨迹是不是抛物线，计算平抛物体的初速度）。基于此，我们可以论自制实验装置来满足上述要求（如右图1），和同类平抛运动实验器相比还具有制作简单、操作方便、实验误差小等优点，可方便地读取坐标数，然后描绘小球作平抛运动的轨迹。避开了在平抛运动的轨迹上量取每隔相等时间钢球所到达的位置的麻烦。
所以在教学中要注重思维意识的培养，让学生能从所提供的物理器材入手，设计试验，或者让学生从所要做的试验入手选择一些可用的器材，这样就不会局限于所提供的一些东西，学生就会学会一些试验器材的替代品，便于学生深入理解和掌握好试验，提高学生的动手能力，也能提高学生的思维意识，激发学生对试验的乐趣。
三、对实验目的进行创新，培养学生分析对比的能力
提供的实验器材，利用所学知识，稍加改变，便可以做不同的实验，达到不同的实验目的。这对于学生来说，对于器材的分析对比的能力提高了很大的一个层次，激发学生对器材应用的思考，对实验目的的深入了解。这种启发学生在实验过程中的思考，能培养学生的创新意识。
例如：用“伏安法”测量电阻的实验中，电流表可以来测量回路中的电流，电压表可以测量电阻两端的电压，那能不能用电压表来测量电流，用电流表来测量电压呢？很显然，只要把电压表并一个小电阻，电流表串个大电阻就能达到这要求。
四、改变实验条件，培养学生灵活变通应用知识的能力
在高中物理实验过程中，有时候因为提供器材不足，有时候因为外界因素的影响，导致如果按照原方案实验无法得到结果。这就要求学生能灵活利用掌握的原理知识，改变实验条件，创新实验方案，处理好相关数据，进而达到同样的实验目的。
例如：在 “单摆测量重力加速度”的实验中，如把质量均匀规则的小球换成无规则的石块，石块的半径就无法测量，这样就没法得到摆长，这样还能用来测量重力加速度吗？在这种情况下，由于“单摆长度”的不确定性，实验条件的变化，我们可以把数据的处理进行改变，这样仍能得到准确结果。引导学生设法测出摆线的长度L，并假设石块的有效半径为X，由公式T=2π
g
X L )
(+可得，
只要改变几次L 的长度，测出对应的T，利用上式联立解方程组，即可求得g；还可以利用作图的方式来进行求解，取不同的摆长L，“描点法”便可求出g。用这两种方法测量得到的结果跟精确测量摆长所得到的结果是相同的。
五、多种方式处理实验数据，培养学生分析、归纳总结的能力
实验数据的处理方法有很多，例如列表法，图像法，解析法，等效替代法等等。在实验数据的处理中，数据的收集方法可以有多种形式，处理恰当同样可以得到相同的实验结论，这也是对实验的数据处理的创新。这能培养学生归纳整理数据的能力，认知实验的本质。
例如：在“测定玻璃折射率”的实验中，我们是使用量角器量出入射角和折射角，利用三角函数关系表格查询出对应的值，进而算出折射率n。然而在实验过程中，无法利用三角函数表查得相关数值的话，那怎么得到实验数据来求解n 呢？这时候我们可以采用米尺量出入射角和折射角中所对应的各边的长度，利用数学几何知识，可求得对应入射角和折射角的正弦值，这样便可求得n。
六、总结
高中物理实验的创新，对于培养学生的创新能力有很大的作用，我们在教学中应结合每个学生的特点采用不同的手段。引导学生深入研讨教材，分析书本里的基本实验，学会对比研究，从中发现问题所在，并能提出解决问题的方法，让学生自行设计实验来验证结论的正确性。物理实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在亲自动手参与完成实验结论的过程中，思维异常活跃，学习欲望高，参与意识强，都迫切地希望通过自己的努力得到问题的答案。通过实验，不仅有效地帮助学生领会物理知识，更重要的是通过对实验现象的观察，分析和解决实验中的存在的问题，能够培养学生的创造性思维能力，能够让学生从多方面多角度来改进实验，为获得实验目的，可通过各种途径方法去进行尝试。这样能让所学知识学以致用，还可以开发智力，提高探索物理问题的兴趣。
参考文献：
[1]刘贵兴．《创新物理实验》．上海教育出版社，2007-2-1.
[2]朱永新，杨树兵．《创新教育论纲》.《教育研究》，1999.8.25.
[3]王棣生．《中学物理创新教法———实验改革指导》．学苑出版社，2002．8G-90.
[4]林崇德．《学习与发展》．北京教育出版社，2008年第一期.
作者简介：刘海鹄（1984～ ），男，福建省三明市人，物理教育学本科生，现为三明市第九中学教师。

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